计算机网络概要总结

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数据链路层——MAC帧

 MAC层的硬件地址硬件地址又称为物理地址或MAC 地址。
 IEEE802 标准规定的48 比特的全球地址，是指局域网上的每一台计算机所插入的网卡上固化在ROM 中的地址。
 IEEE 的注册管理委员会RAC 负责分配地址字段的6 个字节中的前3个字节。
 地址字段的后3个字节有厂家自行指派，称为扩展标识符，只要保证生产出的网卡没有重复即可。用这种方法得到的48比特地址称为MAC-48，它的通用名称为EUI-48。EUI表示扩展的唯一标识。所以，“MAC”地址实际上是网卡地址或网卡标识符EUI-48。
 当路由器利用网卡连接到局域网时，网卡上的硬件地址就用来标志插有该网卡的路由器的某个接口。
 网卡处理的帧类型：
?  单播(unicast) 帧（一对一），即收到的帧的MAC 地址与本站的硬件地址相同。
?  广播(broadcast) 帧 （一对全体），即发送给所有站点的帧。
?  多播（multicast） 帧（一对多），即发送给一部分站点的帧。
 两种不同的MAC帧格式q
 DIX Ethernet V2 标准与IEEE 802.3 标准
  现在MAC 帧最常用的是以太网V2 格式
 V2 格式较简单，由5 个字段组成
?  目的地址和源地址字段，分别为6 字节长
?  类型字段，2 字节，用来表示上一层使用的是什么协议，以便把收到的MAC 帧数据交给上一层的这个协议。如：当值为0x0800 时，表示上层使用的是IP 数据报。
 
? 数据字段，长度在46～1500字节之间。
? 帧检验序列FCS。
? 当数据字段长度小于46字节时，MAC子层就会在数据字段的后面加入一个整数字节的填充，以保证以太网的MAC帧长度不小于64字节。

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网络层——IP协议、ARP、RARP、ICMP、IGMP、VPN、NAT
IP数据报的格式

  IP数据报由首部和数据两部分组成，首部的一部分是固定长度，共20字节，是所有IP数据报都必须具有的；在首部的后面是一些可选字段，其长度是可变的。
-1. 版本：4bit，主要是IPv4与IPv6；
-2. 首部长度：占4比特，最大表示15，单位为4Byte，因此IP数据报首部最大为60字节；
-3. 区分服务：占8bit，一般不用；
-4. 总长度：16位，单位为字节，因此IP数据报的总长度为65535字节；
-5. 标识：占16位，用于IP分片时标注同一个数据报的分片；
-6. 标志：占3位，分片控制信息，MF=1表示还有分片，DF=1表示不能分片；
-7. 片偏移：占13位，用于指出某个IP数据报的分片在整体数据报中的位置；
-8. 生存时间：占8位，每经过一个路由器减一，为0时分组丢弃；
-9. 协议：占8位，用于标识上层数据的协议，如：ICMP-1、IGMP-2、TCP-6、UDP-17、IPv6-41、OSPF-89等；
-10. 首部检验和：16位，仅检验数据报的首部；
-11. 源IP与目的IP，各32位；
 IP地址分类

每个网络中，主机位全0的用作该网络ID，主机位全1则用作该网络的广播地址。

两级IP地址不够灵活，因此人们又提出了”子网“概念，即将原先的IP两级结构（网络号+主机号）的主机号中继续分隔出（子网号+主机号），这样在网络外部还是使用统一的 ABC类网络，内部则是一个分类网络的进一步细分，这种细分只有在网络出口的路由器知道，外界仍然看作一个整体的网络。为了便于快速计算一个IP的子网地 址，又引入了子网掩码的概念，子网掩码与IP逻辑按位与得到相应的网络地址。

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运输层——TCP/UDP


                                                         UDP数据报的首部和伪首部
UDP首部固定8字节，首部开销小。
UDP是无连接的
UDP使用最大努力的交付
UDP是面向报文的，一次交付一个完整的报文。应用场合少量数据传输。
UDP没有拥塞控制，适合对实时性要求高并且允许网络在拥塞时丢失一些数据。
UDP支持的应用层协议主要有：NFS（网络文件系统）、SNMP（简单网络管理协议）、DNS（主域名称系统）、TFTP（通用文件传输协议）等

TCP支持的应用协议主要有：Telnet、FTP、SMTP等

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